JP2015190224A - 掘削工具および掘削工法 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削孔からケーシングトップおよびケーシングパイプを容易に引き抜いて回収するとともに施工コストを削減する。【解決手段】ケーシングパイプ１の先端にケーシングトップ２が同軸に取り付けられ、ケーシングトップ２の先端部にはケーシングパイプ１およびケーシングトップ２よりも小さな内径の被当接部３Ｂを内周部に有するリングビット３がケーシングトップ２の軸線Ｏ回りに回転自在かつ先端側に係止されて取り付けられ、リングビット３の内周部には被当接部３Ｂに当接可能な当接部４Ａを有する、ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２の内径よりも小さな外径のインナービット４が後端側から挿通されてリングビット３と一体に回転可能に係合させられ、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径に対して?３ｍｍの範囲内とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーシングパイプの先端にケーシングトップが取り付けられるとともに、このケーシングトップの先端部にはリングビットが、またリングビット内にはインナービットが取り付けられて地盤に掘削孔を形成する掘削工具、および該掘削工具を用いた掘削工法に関するものである。

このような掘削工具として、特許文献１には、円管状のケーシングパイプの先端部に接合される円筒状のケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ該ケーシングトップの軸線回りに回転自在に取り付けられ、ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して軸線方向先端側および軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備えたものが提案されている。このリングビットの外周面には軸線回りに周回する突条部が形成されるとともに、ケーシングトップの内周面には上記突条部を収容する環状溝が形成されており、これによりリングビットは軸線回りに回転自在、かつ軸線方向先端側と後端側とに係合させられている。

ここで、円筒状のケーシングトップの内周面に形成された環状溝にリングビット外周面の突条部を収容してリングビットを上述のように軸線回りに回転自在、かつ軸線方向先端側と後端側とに係合させるのに、この特許文献１に記載された掘削工具では、ケーシングトップを上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものとし、これを拡径させた状態で内周部にリングビットを挿入して環状溝に突条部を収容した上で、縮径させてケーシングトップの突き合わせ部を接合することにより円筒状のケーシングトップを形成するようにしている。

特開２０１２−１５４０９６号公報

ところで、この特許文献１の例えば実施例に記載された掘削工具では、ケーシングパイプの外径が１３９．８ｍｍであるのに対して、リングビットの突条部の外径は１４６ｍｍとされており、従ってケーシングトップの外径は、このリングビットの突条部の外径より少なくとも環状溝の溝底からケーシングトップの外周面までの肉厚分だけ大きくなる。このため、リングビットおよびインナービットによって掘削孔を形成しつつ、この掘削孔にケーシングトップおよびケーシングパイプを挿入し、所定の深さまで掘削孔が形成された後に掘削孔からケーシングトップおよびケーシングパイプを引き抜いて回収しようとしても、ケーシングトップが掘削孔の内周に崩落した土砂に引っ掛かって引き抜きが困難となるおそれがある。

また、このようにケーシングトップの外径が大きくされていることにより、このケーシングトップが挿入される掘削孔の内径も大きくしなければならず、従って掘削孔の内径を決定するリングビットも、外径の大きなものを用意しなければならない。このため、リングビットやケーシングトップ自体がコスト高になることが避けられないとともに、インナービットを介してリングビットを回転駆動するのに要する動力も大きくなり、施工コストの増大を招くことになる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、インナービットおよびリングビットによって形成した掘削孔からケーシングトップおよびケーシングパイプを容易に引き抜いて回収することが可能であり、しかも施工コストの増大を招くことのない掘削工具および掘削工法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の掘削工具は、円管状のケーシングパイプの先端に円筒状のケーシングトップが同軸に取り付けられ、このケーシングトップの先端部には、上記ケーシングパイプおよびケーシングトップよりも小さな内径の被当接部を内周部に有する円環状のリングビットが、その後端部を上記ケーシングトップの内周に挿入して該ケーシングトップの軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側に係止されて取り付けられていて、このリングビットの内周部には、上記被当接部に当接可能な当接部を外周部に有する、上記ケーシングパイプおよびケーシングトップの内径よりも小さな外径のインナービットが、上記軸線方向後端側から挿通されて該リングビットと一体に回転可能に係合させられており、上記ケーシングトップの外径が上記ケーシングパイプの外径に対して±３ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする。

また、本発明の掘削工法は、このような掘削工具により、上記リングビットとインナービットを一体に回転しつつ上記軸線方向先端側に打撃力と推力を与えて掘削孔を形成するとともに、この掘削孔に上記ケーシングトップおよびケーシングパイプを挿入し、掘削孔を形成し終わった後は、上記ケーシングトップ、ケーシングパイプ、リングビット、およびインナービットを上記掘削孔から引き抜くことを特徴とする。

上記構成の掘削工具では、リングビットの内周部に、このリングビット内周部の被当接部に当接可能な当接部を外周部に有してケーシングパイプおよびケーシングトップの内径よりも小さな外径のインナービットが、軸線方向後端側から挿通されて該リングビットと一体に回転可能に係合させられており、インナービットに与えられた打撃力および推力が上記当接部から被当接部を介してリングビットに伝えられるとともに、インナービットの回転力もリングビットに伝えられて掘削孔が形成される。さらに、リングビットはケーシングトップの軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側に係止されて取り付けられているので、ケーシングトップおよびケーシングパイプは回転することなく打撃力および推力のみが伝えられて、掘削孔に挿入されてゆく。

そして、上記構成の掘削工具においては、ケーシングトップの外径がケーシングパイプの外径に対して±３ｍｍの範囲内とされていて、これらケーシングトップとケーシングパイプが略同等の外径とされている。このため、上記掘削工法のように掘削孔を形成し終わった後に、ケーシングトップ、ケーシングパイプ、リングビット、およびインナービットを掘削孔から引き抜く場合でも、ケーシングトップが土砂等に引っ掛かるのを抑制して、ケーシングパイプごと容易に掘削孔から引き抜いて回収し、再利用することができる。また、ケーシングトップやリングビットが必要以上に大きくなることがないので、これらがコスト高となるのも防ぐことができ、施工コストの削減を図ることができる。

ここで、ケーシングトップの外径がケーシングパイプの外径より３ｍｍを超えるほど大きいと、掘削孔からの引き抜きの際にケーシングトップが土砂に引っ掛かったり、ケーシングパイプの外径によってはリングビットやケーシングトップがコスト高となったりするおそれがある。また、逆にケーシングトップの外径がケーシングパイプの外径より３ｍｍを超えるほど小さいと、ケーシングトップに必要な肉厚を確保するにはケーシングトップの内径が小さくならざるを得ず、これに伴いインナービットの当接部も含めた外径やリングビットの被当接部の内径も小さくなって、掘削孔を形成する際の打撃力や推力を確実に伝達することが困難となるおそれがある。

さらに、ケーシングトップの外径はケーシングパイプの外径以下とされているのが望ましく、すなわちケーシングトップの外径は、ケーシングパイプの外径と等しいか、３ｍｍまでの範囲内でケーシングパイプの外径よりも小さくされているのが望ましい。ケーシングトップの外径がケーシングパイプの外径よりも大きくなければ、土砂等の引っ掛かりが生じることもない。

ところで、このようにケーシングトップの外径をケーシングパイプの外径に対して±３ｍｍの範囲内と小さくして、リングビットの外径も小さくした場合に、このリングビットの被当接部とインナービットの当接部との当接面積を確保しようとして、リングビットの被当接部の内径すなわちリングビットの最小内径を小さくしすぎてしまうと、掘削孔を形成した後に、まずインナービットだけを引き抜き、次いでケーシングパイプ内を通して建て込み材を掘削孔に挿入してからリングビット、ケーシングトップおよびケーシングパイプを掘削孔から引き抜くことにより、建て込み材を基礎として掘削孔に建て込もうとしたときに、挿入可能な建て込み材の大きさ（外径）が制限されてしまい、建て込み材による基礎の強度の向上を図ることが困難となるおそれがある。

そこで、このような場合には、リングビットの最小内径をケーシングパイプの内径の０．８５倍以上とするのが望ましく、このようにリングビットの最小内径を設定することにより、掘削孔に建て込み可能な建て込み材の大きさが小さくなりすぎるのを防いで、基礎として十分な強度を確保することが可能となる。ただし、このリングビットの最小内径が大きすぎると、上述のようにリングビットの被当接部とインナービットの当接部との当接面積を十分に確保することができなくなるおそれがあるので、リングビットの最小内径はケーシングパイプの内径の０．９倍以下の範囲とされるのがより望ましい。

以上説明したように、本発明によれば、所定の深さまで掘削孔を形成し終わった後に、ケーシングトップ、ケーシングパイプ、リングビット、およびインナービットを掘削孔から引き抜く場合でも、ケーシングトップをケーシングパイプごと容易に掘削孔から引き抜いて回収することができるとともに、ケーシングトップやリングビットが必要以上に大きくなるのを防いで、施工コストの削減を図ることが可能となる。

本発明の掘削工具の一実施形態を示す断面図である。 図１に示す実施形態の正面図である。

図１および図２は、本発明の掘削工具の一実施形態を示すものである。本実施形態の掘削工具においては、軸線Ｏを中心とした円管状のケーシングパイプ１の先端（図１において左側端）に、円筒状のケーシングトップ２が上記軸線Ｏに関して同軸に取り付けられ、このケーシングトップ２の先端部には、円環状のリングビット３が、その後端部をケーシングトップ２の内周に挿入して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ軸線Ｏ方向先端側に係止されて取り付けられるとともに、このリングビット３の内周部には、インナービット４が軸線Ｏ方向後端側（図１において右側）から挿通されてリングビット３と一体に掘削時の工具回転方向Ｔに回転可能に係合させられている。

ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２は鋼材等の金属材料により形成されており、ケーシングトップ２はその後端がケーシングパイプ１の先端に溶接等により接合されて一体に取り付けられている。ケーシングトップ２の内径は、ケーシングパイプ１の内径と略等しいか、僅かに小さくされている。ケーシングトップ２の内周には、ケーシングパイプ１の先端よりも先端側に環状溝２Ａが軸線Ｏ回りに周回するように形成されており、この環状溝２Ａに、リングビット３の後端外周部に形成されたやはり軸線Ｏ回りに周回する突条部３Ａが収容されることにより、リングビット３は上述のようにケーシングトップ２に対して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ軸線Ｏ方向先端側に係止されるとともに、軸線Ｏ方向後端側にも係止されて取り付けられる。

なお、このようにリングビット３後端外周部の突条部３Ａをケーシングトップ２の内周の環状溝２Ａに収容するには、例えば特許文献１に記載された掘削工具と同様に、ケーシングトップ２を上記軸線Ｏに直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものとし、これを拡径させた状態で内周部にリングビット３を挿入して環状溝２Ａに突条部３Ａを収容した上で、縮径させてケーシングトップ２の突き合わせ部を接合することにより円筒状のケーシングトップ２を形成し、これをケーシングパイプ１の先端に接合してリングビット３も取り付けるようにすればよい。

また、ケーシングトップ２を軸線Ｏに沿った平面で半割、あるいはそれ以上の複数に分割された分割体により構成し、これらの分割体をその環状溝２Ａにリングビット３の突条部３Ａが収容されるように外周側から突き合わせた上で、その突き合わせ部を溶接等によって接合してケーシングトップ２を形成するようにしてもよい。なお、リングビット３もその本体はこのように溶接等によって接合可能な鋼材等の金属材料により形成される。

ここで、リングビット３の内径Ｄは、ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２の内径よりも小さくされており、ただし本実施形態では、ケーシングパイプ１の内径Ｐに対して０．８５×Ｐ〜０．９０×Ｐの範囲内とされている。これによりリングビット３の内周部はケーシングパイプ１およびケーシングトップ２の内周に突出することになり、こうして突出したリングビット３の内周の後端は被当接部３Ｂとされて、その後端面は内周側に向かうに従い軸線Ｏ方向先端側に向かうように延びている。

また、リングビット３の内周部には、周方向に幅広の凹溝３Ｃが、リングビット３後端の被当接部３Ｂから先端に突き抜けるようにして、周方向に等間隔に複数（本実施形態では３つ）形成されている。さらに、これらの凹溝３Ｃの工具回転方向Ｔ側には、径方向外周側への深さが凹溝３Ｃと等しく、周方向には凹溝３Ｃよりも幅狭の係合凹部３Ｄが該凹溝３Ｃと連通するようにそれぞれ形成されている。これらの係合凹部３Ｄは、軸線Ｏ方向にはリングビット３の後端面との間に被当接部３Ｂが残されるように先端側に離れた位置から軸線Ｏに平行にリングビット３の先端に突き抜けるように、また工具回転方向Ｔ側に隣接する凹溝３Ｃとの間にもリングビット３の内周部が残されるように間隔をあけて形成されている。

さらに、リングビット３の先端部は、その外周がケーシングトップ２よりも先端側で外周側に張り出し、外径がケーシングトップ２の外径よりも僅かに大きくなるようにされている。そして、このように外周側に張り出したリングビット３の先端外周部と、上記凹溝３Ｃおよび係合凹部３Ｄの間に残された先端内周部と、その間の中間部とには、超硬合金等の硬質材料よりなる掘削チップ５が植設されて取り付けられている。

一方、インナービット４も、その本体は鋼材等の金属材料により形成され、その先端部は軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなしている。また、このインナービット４の図示されない後端部は先端部よりも小径のシャンク部とされ、このシャンク部に、やはり図示されないダウンザホールハンマおよび掘削ロッドが取り付けられて掘削装置と連結されることにより、インナービット４には掘削時に軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに向けて回転力と、該軸線Ｏ方向先端側に向けた打撃力および推力が与えられる。

このインナービット４の外径は、ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２の内径よりも僅かに小さく、リングビット３の内径（被当接部３Ｂにおける内径）よりは大きくされており、インナービット４の後端外周部には、このような外径で周回するような段部が形成されて、リングビット３の被当接部３Ｂに軸線Ｏ方向後端側から当接可能な本実施形態におけるインナービット４の当接部４Ａとされている。この当接部４Ａの先端面は、リングビット３の被当接部３Ｂの後端面と等しい傾斜で内周側に向かうに従い軸線Ｏ方向先端側に向かうように延びている。

また、インナービット４の外周には、段部とされた当接部４Ａより先端側のインナービット４の外径よりも内周側への深さが僅かに深く、周方向にはリングビット３の凹溝３Ｃと略等しい幅とされた凹溝４Ｂが、周方向に等間隔に凹溝３Ｃと同数の複数（本実施形態では３つ）形成されている。これらの凹溝４Ｂは、軸線Ｏ方向には当接部４Ａの後端からインナービット４の先端に軸線Ｏに平行に突き抜けるように形成されている。

さらに、これらの凹溝４Ｂの工具回転方向Ｔ側には、当接部４Ａの先端側に、被当接部３Ｂの軸線Ｏ方向の厚さよりも大きな間隔をおいて、リングビット３の上記係合凹部３Ｄに収容可能な係合突条４Ｃが、軸線Ｏに平行に延びるようにそれぞれ形成されている。ここで、これら凹溝４Ｂおよび係合突条４Ｃを除いたインナービット４の当接部４Ａよりも先端側の部分の外径は、リングビット３の被当接部３Ｂ内からその内周部に挿通可能な大きさとされている。

さらにまた、インナービット４の先端面には、周方向において各凹溝４Ｂの中央から内周側に向けて溝深さが漸次浅くなるように延びる排気溝４Ｄがそれぞれ形成されている。このインナービット４の先端面は、後述するように当接部４Ａを被当接部３Ｂに当接させた状態で、軸線Ｏ方向にリングビット３の先端と略同じ位置に配設され、このインナービット４の先端面にも、上記排気溝４Ｄを避けるようにして超硬合金等の硬質材料よりなる掘削チップ５が植設されて取り付けられている。

また、インナービット４内には、軸線Ｏに沿って上記シャンク部から排気孔４Ｅが延びており、この排気孔４Ｅはインナービット４先端部において複数に分岐して、そのうち３つは各排気溝４Ｄの底面に開口している。さらに、残りの分岐した排気孔４Ｅは、インナービット４先端側における上記係合突条４Ｃの工具回転方向Ｔ側の外周面と、インナービット４後端側の凹溝４Ｂ内とにそれぞれ開口している。

そして、ケーシングトップ２の外径は、ケーシングパイプ１の外径に対して±３ｍｍの範囲内とされていて、これらケーシングトップ２とケーシングパイプ１が略同等の外径とされている。このケーシングトップ２の外径は、ケーシングパイプ１の外径以下とされるのが望ましく、すなわちケーシングトップ２の外径は、ケーシングパイプ１の外径と等しいか、または３ｍｍまでの範囲内でケーシングパイプ１の外径よりも小さくされるのが望ましく、本実施形態では図１に示すようにケーシングパイプ１とケーシングトップ２の外径が互いに等しくされている。

このような掘削工具は、上述のようにケーシングパイプ１の先端にケーシングトップ２が取り付けられるとともに、このケーシングトップ２にリングビット３が、その後端部をケーシングトップ２の内周に挿入して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ軸線Ｏ方向先端側に係止されて取り付けられた状態で、このリングビット３の内周部にインナービット４の先端部を軸線Ｏ方向後端側から挿通して一体に回転可能に係合することにより、本発明の掘削工法の一実施形態において掘削に用いられる。

インナービット４の先端部をリングビット３の内周部に挿通する際には、まずインナービット４の各係合突条４Ｃの周方向の位置を、これらと同数のリングビット３の各凹溝３Ｃの位置に合わせて、インナービット４の当接部４Ａよりも先端側をリングビット３内周部に軸線Ｏ方向後端側から挿入する。すると、係合突条４Ｃは、凹溝３Ｃを通って被当接部３Ｂよりも軸線Ｏ方向先端側に位置し、さらにインナービット４を挿入すると、図１に示すようにインナービット４の当接部４Ａがリングビット３の被当接部３Ｂに軸線Ｏ方向後端側から当接する。

そこで、この状態からインナービット４を工具回転方向Ｔに回転させると、図２に示すように係合突条４Ｃが凹溝３Ｃの工具回転方向Ｔ側に連通した係合凹部３Ｄに収容されて当接することにより、リングビット３はインナービット４と工具回転方向Ｔに係合して一体に回転可能とされる。なお、このとき、リングビット３内周の凹溝３Ｃとインナービット４外周の凹溝４Ｂとは周方向に一致して、掘削時に生成される繰り粉の排出孔を形成する。

従って、こうしてリングビット３とインナービット４を一体回転しつつ、上述のようにインナービット４に軸線Ｏ方向先端側への打撃力と推力を与えることにより、これら打撃力と推力はインナービット４の当接部４Ａから被当接部３Ｂを介してリングビット３にも伝えられ、リングビット３およびインナービット４先端の掘削チップ５により掘削孔が形成される。

さらに、こうしてリングビット３に伝えられた打撃力と推力は、リングビット３がケーシングトップ２に対して軸線Ｏ方向先端側に係止されていることにより、ケーシングトップ２およびケーシングパイプ１にも伝えられ、リングビット３およびインナービット４によって形成された掘削孔にこれらケーシングトップ２およびケーシングパイプ１が挿入されてゆく。ただし、リングビット３はケーシングトップ２に対して軸線Ｏ回りに回転自在とされているので、ケーシングトップ２とケーシングパイプ１は回転することはない。

また、掘削中は、上記ダウンザホールハンマから圧縮空気等がインナービット４の排気孔４Ｅに供給されて分岐し、排気溝４Ｄから噴出することによりインナービット４先端の上記繰り粉を排出するとともに、凹溝４Ｂに噴出することにより排出された繰り粉を上記排出孔からケーシングパイプ１内の後端側に送り出し、さらには係合突条４Ｃの工具回転方向Ｔ側に噴出して係合凹部３Ｄとの間の繰り粉の噛み込みを防止する。

こうして所定の深さまで掘削孔が形成されるとともに、この掘削孔内にケーシングパイプ１およびケーシングトップ２が挿入されたなら、まずインナービット４を掘削時の工具回転方向Ｔの後方側に回転させて係合突条４Ｃをリングビット３の凹溝３Ｃの位置に合わせ、上記掘削ロッドおよびダウンザホールハンマとともに軸線Ｏ方向後端側に引き抜いて回収する。次いで、ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２と、このケーシングトップ２に軸線Ｏ方向後端側に向けても係止されたリングビット３とを一体に掘削孔から引き抜いて回収する。なお、こうしてケーシングパイプ１、ケーシングトップ２、およびリングビット３を回収する前に、ケーシングパイプ１内を通して掘削孔にリングビット３の内径よりも小さな大きさ（外径）の建て込み材を挿入して構造物の基礎としてもよい。

そして、上記構成の掘削工具においては、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径に対して±３ｍｍの範囲内と、略同等の大きさとされているため、この実施形態の掘削工法のように掘削孔を形成し終わった後に、インナービット４を引き抜いてからケーシングパイプ１、ケーシングトップ２、およびリングビット３を掘削孔から引き抜いて回収する場合でも、ケーシングトップ２が掘削孔内に崩落した土砂等に引っ掛かてしまうのを抑えることができる。

このため、ケーシングトップ２をケーシングパイプ１ごと掘削孔から容易に引き抜いて回収することができ、これらケーシングパイプ１やケーシングトップ２、およびその先端に取り付けられたリングビット３も確実に再利用することが可能となる。また、このようにケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１と略同径に抑えられるために、これらケーシングパイプ１およびケーシングトップ２を挿入可能な内径の掘削孔を形成するためのリングビット３の外径も必要以上に大きくなることがないので、これらケーシングトップ２やリングビット３に要する材料コストも抑えることができ、総じて施工コストの削減を図ることができる。

ここで、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径よりも３ｍｍを超えるほど大きいと、掘削孔からの引き抜きの際にケーシングトップ２が引っ掛かったり、ケーシングパイプ１の外径が大きい場合にはケーシングトップ２やリングビット３の外径も大きくなってコスト高となったりするおそれがある。また、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径よりも３ｍｍを超えるほど小さいと、特にケーシングパイプ１の外径が小さい場合にケーシングトップ２に必要な強度および肉厚を確保するにはこのケーシングトップ２の内径が小さくならざるを得ず、このためインナービット４の当接部４Ａの外径やリングビット３の被当接部３Ｂの内径も小さくなり、これら当接部４Ａから被当接部３Ｂを介して打撃力や推力を確実に伝達することが困難となるおそれがある。

特に、本実施形態では、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径以下とされているので、ケーシングトップ２がケーシングパイプ１よりも外周側に張り出すことがなく、一層確実に土砂等のケーシングトップ２への引っ掛かりを防ぐとともにコスト増を抑えることが可能となる。ただし、この場合も、ケーシングトップ２の外径がケーシングパイプ１の外径よりも３ｍｍを超えるほど小さいと、インナービット４からリングビット３への打撃力や推力の確実な伝達が困難となるおそれがあるので、ケーシングトップ２の外径はケーシングパイプ１の外径よりも３ｍｍまでの範囲で小さくされ、特に本実施形態のようにケーシングパイプ１の外径とケーシングトップ２の外径が等しくされるのがより望ましい。

また、こうしてインナービット４およびリングビット３によって形成した掘削孔にケーシングパイプ１およびケーシングトップ２を挿入した後には、ケーシングパイプ１およびケーシングトップ２を引き抜いて回収する前に、まずインナービット４を掘削ロッドおよびダウンザホールハンマとともに引き抜き、次いで上述のようにケーシングパイプ１内に建て込み材を挿入して掘削孔内に基礎として設置する場合もあるが、このような場合に、上記被当接部３Ｂが形成されるためにケーシングパイプ１やケーシングトップの内径よりも小さくなるリングビット３の最小内径が小さすぎると、建て込み材の外径も制限されざるを得ず、基礎として十分な強度を確保することができなくなるおそれが生じる。

そこで、特にこのような場合には、本実施形態のようにリングビット３の最小内径Ｄをケーシングパイプ１の内径Ｐに対して０．８５×Ｐ以上とすることにより、建て込み材の外径が必要以上に小さくなって強度が不十分になるのを防ぐことができる。ただし、このリングビット３の最小内径Ｄが大きすぎて、ケーシングパイプ１の内径Ｐに近すぎると、被当接部３Ｂの内周側への突出量やインナービット４の当接部４Ａの外周側への突出量が小さくなって、これら当接部４Ａと被当接部３Ｂとの当接面積を十分に確保することができず、打撃力や推力を確実に伝達することも困難となるおそれがあるので、リングビットの最小内径Ｄはケーシングパイプ１の内径Ｐの０．９０×Ｐ以下とされるのがより望ましい。

１ ケーシングパイプ
２ ケーシングトップ
２Ａ 環状溝
３ リングビット
３Ａ 突条部
３Ｂ 被当接部
３Ｃ 凹溝
３Ｄ 係合凹部
４ インナービット
４Ａ 当接部
４Ｂ 凹溝
４Ｃ 係合突条
４Ｄ 排気溝
４Ｅ 排気孔
５ 掘削チップ
Ｏ ケーシングトップ２の軸線
Ｔ 掘削時のインナービット４およびリングビット３の工具回転方向
Ｄ リングビット３の最小内径
Ｐ ケーシングパイプ１の内径

Claims (4)

1. 円管状のケーシングパイプの先端に円筒状のケーシングトップが同軸に取り付けられ、このケーシングトップの先端部には、上記ケーシングパイプおよびケーシングトップよりも小さな内径の被当接部を内周部に有する円環状のリングビットが、その後端部を上記ケーシングトップの内周に挿入して該ケーシングトップの軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側に係止されて取り付けられていて、このリングビットの内周部には、上記被当接部に当接可能な当接部を外周部に有する、上記ケーシングパイプおよびケーシングトップの内径よりも小さな外径のインナービットが、上記軸線方向後端側から挿通されて該リングビットと一体に回転可能に係合させられており、上記ケーシングトップの外径が上記ケーシングパイプの外径に対して±３ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする掘削工具。
2. 上記ケーシングトップの外径が上記ケーシングパイプの外径以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。
3. 上記リングビットの最小内径が上記ケーシングパイプの内径の０．８５倍以上とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削工具。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の掘削工具により、上記リングビットとインナービットを一体に回転しつつ上記軸線方向先端側に打撃力と推力を与えて掘削孔を形成するとともに、この掘削孔に上記ケーシングトップおよびケーシングパイプを挿入し、掘削孔を形成し終わった後は、上記ケーシングトップ、ケーシングパイプ、リングビット、およびインナービットを上記掘削孔から引き抜くことを特徴とする掘削工法。

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